摘要：精準農業是近年來國際上農業科學研究的熱點領域，是現有農業生產措施與新近發展的高新技術的有機結合，其核心技術是地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)、遙感技術(RS)和計算機自動控制系統。該研究通過文獻梳理，介紹了GIS在農田環境要素信息采集、農田空間數據庫的建立、農田空間數據分析與專題制圖和管理決策支持系統建立等方面的應用概況，指出了當前GIS應用于精準農業時存在的問題和不足，并提出了GIS在精準農業中應用的發展趨勢和方向。

　　關鍵詞：GIS；精準農業；數字農業；展望

　　為了科學管理農業生產，減少在生產過程中的過多投入避免浪費，增加產量創造更多的利潤，減少污染保護環境，實現農業可持續發展，學者們提出了精準農業的理念，成為了農業科學的研究熱點…。精準農業通過分析單元農田的屬性差異，并結合先進的技術的手段分析影響這些差異的原因，以便進行農田優化管理B1。針對農地的基礎地力、水分、作物病蟲害、氣候等因素的不同，進行相適宜的耕種、灌溉、施肥、除蟲、除草及收獲等，通過合理的投入帶來最好的經濟和生態效益，從而實現農業資源的可持續發展¨1。GIS是精準農業的“大腦”，其通過信息存儲和管理功能能收集詳細的農田信息，為農業生產提供相應的農田管理數據庫。在精準農業中，獲取農田不同單元內生產狀況及其自然環境差異信息是進行精準農業管理的基礎。GIS的空間分析功能可以對農田的基礎信息進行統計、處理并制圖，為分析和調控提供直觀的農田信息空間分布圖，輔助制定決策方案，形成農田作物管理處方圖，分區指導精準農業管理。

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　　1GIS在精準農業中的應用現狀

　　1．1農田環境要素信息采集

　　精準農業技術建立在農田環境要素數據采集與分析的基礎之上怕1，傳統的農田環境要素信息采集主要以定點觀測為主，耗資大、所需時間多，而精準農業中農田環境要素信息采集采用的是以計算機為中心的自動信息采集方法。通過傳感器、物聯網、3s等技術的支持，工作者可以便捷地獲取農田環境要素的基礎空間信息，如土壤肥力、土壤水分、作物病蟲害、自然災害、作物信息等…。

　　1．2農田空間數據庫管理

　　農田環境要素信息類型多樣化，如數字地圖、遙感影像、空間圖形、圖像以及各種統計信息等，為便于管理、傳輸、統計分析海量的數據，GIS將每一種信息組成一個圖層，以數據庫的形式存儲，通過空間分析將多源數據信息組合形成新的圖層。在精準農業中，GIS以獨立的圖層形式將土壤類型、地形地貌、土壤養分、化肥和農藥等信息以及歷年產量數據等進行存儲，分層建立農田空間數據庫‘1“。

　　2GIs在精準農業發展中存在的主要問題

　　2．1信息化基礎設施不健全，農民素質不高

　　目前，我國農村信息化基礎設施普及度不高，農村缺乏操作精準農業技術設備的高學歷技術人才，使得精準農業發展推廣力度不夠。隨著城鎮化水平的提高，農村文化程度較高者紛紛進城務工，留下來的務農人員整體文化程度偏低。并且我國農業生產仍以傳統生產經營管理方式為主，使得現有的農業生產條件難以滿足精準農業的技術實施要求。

　　2．2成本過高，農民購買力相對低下

　　近年來，精準農業技術設備不斷推陳出新，農田信息采集和數據處理的儀器、軟硬件設施和精準農業變量作業機械裝置等價格昂貴，在我國仍以家庭經營為主的農業生產模式下，大多數農民的購買力不足以承擔精準農業所需的巨額投入，嚴重阻礙了精準農業的發展與推廣。

　　3GIs應用于精準農業的發展趨勢

　　精準農業是農業現代化發展的重要途徑，是糧食安全的重要保障H“。隨著我國現代化信息技術的發展，精準農業中GlS技術的發展趨勢主要有以下幾個方面。

　　3．1“3S”技術集成成為必然趨勢

　　RS是獲取農業生產要素實時數據的重要手段，它有助于GIS數據更新，確保數據的現實可用性，尤其是在資源環境動態監測和氣象災害預警方面表現突出。GPS的精準定位功能可以為農業要素信息以及農業機械自動化提供精確的位置信息。GIS則可以根據RS和GPS提供的信息加以分析，并提供管理與決策服務。“3S”技術的集成有利于實現系統各部分功能的最大化，有利于實現精準農業管理的一體化、實時化、空間化和自動化。

　　3．2建立基于WebGIS、openGIS以及組件式GIS應用系統

　　WebGIS是GIS與互聯網的有機結合。開放式地理信息系統可以根據用戶的需求，提供更多高交互性、可操作、高兼容性的優質服務。組件式GIS將GIS系統化整為零，將功能模塊單獨分開，簡化了操作系統，降低了系統對硬件的要求。隨著計算機技術的發展，采用分布式體系結構的WebGIS系統、OpenGIS和組件式GIS將為實現我國農業現代化和農業精準管理提供強大的技術支持H3|，這可以有效地降低成本和提高效率。

　　4結語

　　精準農業是實現低投入、高產出、優質、環保農業的重要方式，是現代農業發展的指向標。精準農業提倡實施時間和空間上的變量管理和精準決策支持，并且支持精準農業的專用硬件、軟件和作業設施正在不斷得到開發和完善，以GIS系統為代表的先進技術將成為精準農業的強大技術支撐。因此，GIS在精準農業中的應用研究顯得非常重要。目前我國精準農業還處在研究階段，在此階段應當深入研究精準農業的內涵，發展相關的現代信息技術，學習國外成熟的理論并加以實踐，研制精準作業設備，建立實驗示范點。在示范點的農業生產過程中，嚴格管理，針對示范區的實際情況進行科學決策并加以指導，從而展現出精準農業的優勢并進行推廣。

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